今天我們來介紹一下世界最大太空望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)然不是以前介紹過的哈勃望遠(yuǎn)鏡, 而是最新的，據(jù)說是哈勃望遠(yuǎn)鏡的繼任者者詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡。
據(jù)美國《基督教科學(xué)箴言報(bào)》11月2日報(bào)道，經(jīng)過約20年的努力，美國國家航空航天局（NASA）官員表示，有史以來最大的太空望遠(yuǎn)鏡——詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）現(xiàn)已竣工，準(zhǔn)備測試。按計(jì)劃，它將于2025年10月從法屬圭亞那發(fā)射升空。
詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡是哈勃望遠(yuǎn)鏡的繼任者，作為美國下一代主力太空望遠(yuǎn)鏡，它的主鏡面由18片巨大六邊形的金黃色鏡片構(gòu)成，直徑6.5米。NASA接下來將對這個(gè)主鏡面進(jìn)行一系列測試，隨后再將主鏡面安裝到網(wǎng)球場大小的5層遮陽板上。
據(jù)美國太空網(wǎng)報(bào)道，該望遠(yuǎn)鏡資深科學(xué)家、天體物理學(xué)家約翰·馬瑟表示： “接下來我們要證明它能工作。這是我們20年不斷創(chuàng)新和努力的結(jié)果，我們正在開辟天文學(xué)的新領(lǐng)域?！?
馬瑟解釋說，韋伯望遠(yuǎn)鏡將比哈勃望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)大很多，原因有兩個(gè)：一是韋伯望遠(yuǎn)鏡的主鏡面集光區(qū)域比哈勃大6倍；二是與哈勃不同，韋伯能在近紅外波段工作，并能在接近絕對零度（相當(dāng)于零下273.15攝氏度）的環(huán)境中運(yùn)行。馬瑟說：“韋伯望遠(yuǎn)鏡能看到比目前的太空望遠(yuǎn)鏡能看到的微弱400倍的紅外線，同時(shí)能通過反射太陽光與探測散發(fā)出的熱量兩種方式觀測到月球上的一只大黃蜂。”
借助其靈敏的紅外照相機(jī)，韋伯望遠(yuǎn)鏡能探索恒星、行星以及宇宙大爆炸形成的第一個(gè)星系的誕生地。這些觀測結(jié)果不僅能幫助科學(xué)家們理解宇宙的起源，也能在其他行星上搜尋生命存在的跡象。
韋伯望遠(yuǎn)鏡耗資88億美元，由NASA、歐洲空間局和加拿大航天局?jǐn)y手完成，最初預(yù)計(jì)成本為55億美元，原計(jì)劃2025年發(fā)射。哈勃望遠(yuǎn)鏡按計(jì)劃將會在軌道上繼續(xù)工作至2025年。太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）的肯·森巴赫說：“這兩大太空望遠(yuǎn)鏡將‘并肩作戰(zhàn)’，讓我們能獲得更廣闊的宇宙視野?！?
總編輯圈點(diǎn)
哈勃取得過它之前所有設(shè)備從未敢覬覦的革命性成就，但太空望遠(yuǎn)鏡工作10年以上已呈老態(tài)，所以NASA早就開始籌備繼任者的升空事宜。據(jù)稱韋伯望遠(yuǎn)鏡的探測能力是哈勃的100倍，升空后也不像哈勃一樣在地球軌道旋轉(zhuǎn)，而是把“工作室”建在著名的第二拉格朗日點(diǎn)（L2）。不過，正因?yàn)樘h(yuǎn)，后續(xù)也無法再派宇航員去維修保養(yǎng)，所以它才在地面上耗費(fèi)了這么長時(shí)間反復(fù)敲磨吧。
詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope，縮寫JWST）是計(jì)劃中的紅外線太空望遠(yuǎn)鏡，原計(jì)劃于2011年發(fā)射升空。但因項(xiàng)目超支等原因，故發(fā)射改期為2025年。它是歐洲空間局和美國宇航局的共享計(jì)劃。這是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和史匹哲太空望遠(yuǎn)鏡的后繼計(jì)劃。它擁有一個(gè)分段的6.5-米 (21 英尺) 直徑的主鏡，并且放置于太陽─地球的第二拉格朗日點(diǎn)。不像哈勃空間望遠(yuǎn)鏡那樣圍繞地球上空旋轉(zhuǎn)，而是飄蕩在地球背向太陽的后面150萬公里的太空。一個(gè)大型遮陽板將保持它的鏡片和四個(gè)科學(xué)儀器低于50 K（?220 °C；?370 °F）。
太陽─地球的第二拉格朗日點(diǎn).
此項(xiàng)目曾經(jīng)稱為“新一代太空望遠(yuǎn)鏡”（Next Generation Space Telescope），2002年以美國宇航局第二任局長詹姆斯·韋伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韋伯擔(dān)任局長期間曾領(lǐng)導(dǎo)阿波羅計(jì)劃等一系列美國重要的太空探測項(xiàng)目。
望遠(yuǎn)鏡的地面控制和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)是位于約翰霍普金斯大學(xué)的太空望遠(yuǎn)鏡研究所（STScI）。
該望遠(yuǎn)鏡的主要的任務(wù)是調(diào)查大爆炸理論的殘余紅外線證據(jù)（宇宙微波背景輻射），即觀測今天可見宇宙的初期狀態(tài)。為此它配備高靈敏度紅外線傳感器、光譜器等。為便于觀測，機(jī)體要能承受極度低溫，也要避開太陽光與地球反射光等等。為此望遠(yuǎn)鏡附帶了可折疊遮光板，以屏蔽會成為干擾的光源。因其處于拉格朗日點(diǎn)，地球、太陽與望遠(yuǎn)鏡三者的視界總處于一定的相對位置，不用頻繁的修正位置也能讓遮光板發(fā)揮功效。
該望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射計(jì)劃地點(diǎn)為圭亞那太空中心，由亞利安五號火箭運(yùn)載升空[1]。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡位于從地表大約600公里的低軌道位置上。因此，即使光學(xué)儀器發(fā)生故障也可以用航天飛機(jī)前去修理。詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡位于離地球150萬公里的距離，即使出現(xiàn)故障也不可能頻繁派遣修理人員。但它位于第二拉格朗日點(diǎn)上，引力相對穩(wěn)定，故相對于鄰近天體來說可以保持不變的位置，不用頻繁地進(jìn)行位置修正，可以更穩(wěn)定的進(jìn)行觀測，而且還不會受到地球軌道附近灰塵的影響。
五個(gè)拉格朗日點(diǎn)的位置圖，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將位于第二拉格朗日點(diǎn)。在該點(diǎn)上將永久背對地球。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的全尺寸模型
各光學(xué)望遠(yuǎn)鏡主鏡尺寸比較
計(jì)劃中的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的重量為6.2噸，約為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡（11噸）的一半。主反射鏡由鈹制成，口徑達(dá)到6.5米，面積為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的5倍以上。
這面主鏡的直徑比發(fā)射用的火箭更大。主鏡被分割成18塊六角形的鏡片，每個(gè)鏡面的拋光誤差不得超過10納米；同時(shí)鏡面也經(jīng)過專門研磨，使得其能夠在遮陽板陰影的極度嚴(yán)寒環(huán)境中保持正確形狀。每塊鏡片背部都裝有7個(gè)馬達(dá)，能夠在10納米的精度內(nèi)調(diào)整鏡片的形狀和方向。發(fā)射后這些鏡片會在高精度的微型馬達(dá)和波面?zhèn)鞲衅鞯目刂葡抡归_。但是，此法不會跟凱克望遠(yuǎn)鏡一樣，不必像地面望遠(yuǎn)鏡那樣必需根據(jù)引力負(fù)荷和風(fēng)力的影響而要按主動光學(xué)來時(shí)常持續(xù)調(diào)整鏡段，故詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡除了初期配置之外將不會有太多改變。
主鏡的鏡面作為全體也形成六角形，聚光部和鏡面都露在外面，容易讓人聯(lián)想到射電望遠(yuǎn)鏡的天線。另外，它的主體也不呈筒狀，而是在主鏡下展開座席狀的遮光板。
任務(wù)
該望遠(yuǎn)鏡的主要的任務(wù)是調(diào)查大爆炸理論的殘余紅外線證據(jù)（宇宙微波背景輻射），即觀測今天可見宇宙的初期狀態(tài)。為此它配備高靈敏度紅外線傳感器、光譜器等。為便于觀測，機(jī)體要能承受極度低溫，也要避開太陽光與地球反射光等等。為此望遠(yuǎn)鏡附帶了可折疊遮光板，以屏蔽會成為干擾的光源。因其處于拉格朗日點(diǎn)，地球、太陽與望遠(yuǎn)鏡三者的視界總處于一定的相對位置，不用頻繁的修正位置也能讓遮光板發(fā)揮功效。
該望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射計(jì)劃地點(diǎn)為圭亞那太空中心，由亞利安五號火箭運(yùn)載升空。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡位于從地表大約600公里的低軌道位置上。因此，即使光學(xué)儀器發(fā)生故障也可以用航天飛機(jī)前去修理。詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡位于離地球150萬公里的距離，即使出現(xiàn)故障也不可能頻繁派遣修理人員。但它位于第二拉格朗日點(diǎn)上，引力相對穩(wěn)定，故相對于鄰近天體來說可以保持不變的位置，不用頻繁地進(jìn)行位置修正，可以更穩(wěn)定的進(jìn)行觀測，而且還不會受到地球軌道附近灰塵的影響。
五個(gè)拉格朗日點(diǎn)的位置圖，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將位于第二拉格朗日點(diǎn)。在該點(diǎn)上將永久背對地球。
構(gòu)造
計(jì)劃中的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的重量為6.2噸，約為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡（11噸）的一半。主反射鏡由鈹制成，口徑達(dá)到6.5米，面積為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的5倍以上。
這面主鏡的直徑比發(fā)射用的火箭更大。主鏡被分割成18塊六角形的鏡片，每個(gè)鏡面的拋光誤差不得超過10納米；同時(shí)鏡面也經(jīng)過專門研磨，使得其能夠在遮陽板陰影的極度嚴(yán)寒環(huán)境中保持正確形狀。每塊鏡片背部都裝有7個(gè)馬達(dá)，能夠在10納米的精度內(nèi)調(diào)整鏡片的形狀和方向。發(fā)射后這些鏡片會在高精度的微型馬達(dá)和波面?zhèn)鞲衅鞯目刂葡抡归_。但是，此法不會跟凱克望遠(yuǎn)鏡一樣，不必像地面望遠(yuǎn)鏡那樣必需根據(jù)引力負(fù)荷和風(fēng)力的影響而要按主動光學(xué)來時(shí)常持續(xù)調(diào)整鏡段，故詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡除了初期配置之外將不會有太多改變。
主鏡的鏡面作為全體也形成六角形，聚光部和鏡面都露在外面，容易讓人聯(lián)想到射電望遠(yuǎn)鏡的天線。另外，它的主體也不呈筒狀，而是在主鏡下展開座席狀的遮光板。
普通地面天文望遠(yuǎn)鏡、哈勃太空望遠(yuǎn)鏡與詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡成像距離對比(紅字：紅移值，白字：光與宇宙大爆炸的時(shí)間差)